تصفیه آب و فاضلاب – راهنمای ۲۰۲۳

اهمیت تصفیه آب و فاضلاب

آب مایع حیات است! این جمله کلیشه‌ای را از همان نخستین روزهای مدرسه شنیده‌ایم. بزرگ‌تر که شدیم با این فرضیه که جنگ‌های آینده بر سر آب خواهد بود، مواجه شدیم و اینک، اگرچه همه ما از اهمیت آب باخبریم، اما سبک زندگی مدرن به سمت و سویی حرکت کرده‌است که مصرف‌گرایی را ترویج می‌کند.

از سوی دیگر سالانه در بسیاری از کشورها، بخش قابل توجهی از مردم به علت عدم دسترسی به آب سالم آشامیدنی، جان خود را از دست می‌دهند.

ازاین‌رو تصفیه آب و فاضلاب، هم از منظر کمبود منابع آبی و هم به جهت بهبود کیفیت آب، بسیار حائز اهمیت است.

تصفیه آب و فاضلاب

تصفیه آب چیست؟

هر فرآیندی که بتوان طی آن، انواع آلاینده‌ها و اجزای نامطلوب را در آب از بین برد و با بهبود کیفیت، آب را برای استفاده نهایی، مناسب کرد، تصفیه آب نام می‌گیرد.

فرایندهای تصفیه آب و فاضلاب، شامل انواع روش‌های فیزیکی و شیمیایی و فناوری‌های گسترده‌ای می‌شود که با توجه به هدف استفاده از آب، آن‌ها را انتخاب می‌کنند.

قطعا روش و فناوری تصفیه آب استخر با تصفیه آب آشامیدنی، تفاوت‌های بنیادینی دارد، بنابراین منظور از انتخاب شیوه بر اساس هدف، این است که بهترین نتیجه حاصل شود.

مراحل تصفیه آب

منابع آب آشامیدنی پیوسته در معرض آلاینده‌های متعددی قرار دارند که عموما از این چهار روش برای تصفیه آن‌ها استفاده می‌شود:

انعقاد و لخته‌سازی

در این روش کاربردی برای تصفیه آب و فاضلاب، مواد شیمیایی با بار مثبت به آب اضافه می‌شوند تا ذراتی با بار منفی را خنثی کنند.

درواقع ذرات با بارهای ناهمنام به هم متصل می‌شوند و ذرات بزرگ‌تری را ایجاد می‌کنند که اصطلاحا به آن‌ها FLOC گویند.

رسوب‌گذاری

در این مرحله از تصفیه آب از روشی استفاده می‌شود که اجزای آب را به رسوب، وادار می‌کنند. درنتیجه فلوک ته‌نشین‌ می‌شود و ساختاری مجزا از آب پیدا می‌کند. باید به این نکته نیز توجه داشت که رسوب در لوله های انتقال آب نیز یکی از معضلات این سیستم ها به شمار می روند که با استفاده از ماده آنتی اسکالانت می توان تا حد زیادی این مشکل را رفع کرد.

تصفیه

با ته‌نشین شدن فلوک‌ها، آب زلال در قسمت بالا انباشته می‌شود. فیلترهای مختلفی به کار گرفته می‌شوند تا آب را تصفیه کنند. ناگفته نماند که همراه آب زلال، انگل و باکتری‌های زیادی هم هستند که هنوز از بین نرفته‌اند.

ضدعفونی

در آخرین مرحله از تصفیه آب و فاضلاب، برای از بین بردن باکتری‌ها، انگل‌ها و دیگر موجودات ریز زنده که با‌ چشم غیرمسلح، قابل دیدن نیستند، مواد ضدعفونی کننده به آب افزوده می‌شود.

اهداف تصفیه آب

همان‌طور که گفته شد، تصفیه آب با اهداف متعددی صورت می‌گیرد. در ادامه به چند مورد از موارد تصفیه آب و فاضلاب می‌پردازیم:

تصفیه آب دریا

بخش قابل توجهی از مردم جهان، آب آشامیدنی سالم برای خوردن ندارند. ما این مساله را به وضوح در جنوب کشور خودمان هم حس کرده‌ایم. مردم خوزستان، سال‌هاست که با کمبود آب شیرین سالم برای خوردن مواجهند.

همین امر سبب شده تا امروزه به مقوله تصفیه آب دریا و دستگاه‌های آب شیرین کن دریایی توجه ویژه‌ای شود.

تصفیه یا نمک‌زدایی آب دریا فرآیندی است که طی آن، نمک و ناخالصی‌ها از آب دریا حذف و در نتیجه آب شیرین و قابل آشامیدن تولید می‌شود.

دستگاه‌های کارخانه‌های نمک‌زدایی از فرآیند اسمز معکوس برای تصفیه آب و فاضلاب، استفاده می کنند. آب از اقیانوس یا دریا به کارخانه تصفیه با پمپ مخصوص انتقال داده می‌شود، سپس از فیلتراسیون پیش تصفیه عبور می‌کند و به‌ این ترتیب، دستگاه‌های آب شیرین کن دریایی، اکثر ذرات بزرگ و کوچک را حذف می‌کنند.

سپس آب تصفیه شده تحت فشار از طریق غشاهای مخصوصی در جریان فرآیند اسمز قرار می‌گیرند. منافذ غشاها آنقدر کوچک هستند که نمک، باکتری، ویروس و  ذرات ریز و ناخالصی از طریق این صافی‌های میکروسکوپی از آب دریا جدا می‌شوند.

نمک و سایر ناخالصی‌هایی که از آب دریا جدا می‌شوند از طریق دیفیوزرها به اقیانوس بازگردانده می‌شوند تا زیست بوم موجودات دریایی بر‌هم نخورد.

آب شیرین شده قبل از اینکه در دسترس عموم قرار گیرد، در آزمایشگاه ویژه مورد بسی قرار می‌گیرد تا استانداردهای آب آشامیدنی را داشته باشد.

تصفیه آب استخر

تصفیه آب و فاضلاب، فقط برای آشامیدن نیست، بلکه وقتی پوست بدن در معرض مداوم آب قرار می‌گیرد هم سلامت آب حائز اهمیت می‌شود.

شنا در استخر چه تفریحی باشد و چه حرفه‌ای به شما کمک می کند تا در روزهای گرم تابستان خنک شوید و عضلات آماده‌ای داشته باشید. هرچند مهم‌تر از تفریح ​​و سرگرمی، تمیز نگه داشتن آن است. تعمیر و نگهداری منظم با نظافت، آب استخر را شفاف و جذاب می‌کند.

بنابراین تصفیه آب استخر نه تنها آن را عاری از زباله و جلبک می‌کند و نمای ظاهری آن را حفظ می‌کند، بلکه نقش مهمی در سلامت بدنی دارد.

روش‌های متعددی برای تصفیه آب استخر وجود دارد که از آن جمله می‌توان به گردش آب استخر توسط پمپ، افزودن مواد شیمیایی به آب، جارو کردن محیط استخر و شستشوی اصولی فیلتر استخر، اشاره کرد.

از معروف‌ترین موادی که برای تصفیه آب استخر استفاده می‌شود، کلر است.

کلر آب استخر را از طریق تعامل با آلاینده‌هایی نظیر خاک، ادرار، عرق، لوسیون و … با انجام واکنش شیمیایی تصفیه می کند. طی این واکنش، کلر به اسید هیپوکلروس و یون‌های هیپوکلریت تجزیه می شود که موجب اکسید شدن باکتری‌ها می‌شود.

تصفیه آب برای کشاورزی

نمک‌زدایی آب برای مصارف کشاورزی، یکی از روش‌هایی است که سبب بازگشت مجدد پساب‌ها به چرخه‌های تولید می‌شود‌.

در روزگاری که استفاده بی‌رویه از سفره‌های آب زیر زمینی سبب کمبود و شور شدن آن‌ها شده است، آب شیرین کن کشاورزی هم در گلخانه‌ها و هم در مزارع کاربرد دارد.

این دستگاه‌ها قادرند تا از سختی آب کم کرده و با استفاده از روش اسمز معکوس RO تا ۹۸ درصد از شوری آب بکاهند.

فناوری اسمز معکوس قادر است نمک، ذرات، مواد شیمیایی و میکروب‌ها را از آب خارج کند.

تصفیه آب نیمه صنعتی

از مهمترین اهداف تصفیه آب و فاضلاب این است که از یک‌سو با حذف آلاینده‌ها شرایط زندگی آبزیان دچار اختلال نشود و از سویی بتوان مجددا آب‌های حاوی آلاینده‌های ریز و درشت و ترکیبات سمی را قابل استفاده کرد.

علم بشر امروزه موفق به ساخت دستگاهی برای تصفیه آب نیمه صنعتی شده است که تا ۹۹ درصد توان کاهش آلاینده‌ها و بهبود سطح کیفی آب را دارد.

این دستگاه‌ها با استفاده از فناوری اسمز معکوس، کیفیت آب را به درجه استاندارد می‌رسانند و در کارواش‌ها، کارخانجات، صنایع غذایی و نوشیدنی، بیمارستان‌ها، آزمایشگاه‌ها و بسیاری جاهای دیگر کاربرد دارند.

ممبران تصفیه آب، اصلی‌ترین فیلتر در دستگاه تصفیه آب نیمه صنعتی است که عمل حذف آلاینده‌ها با دقت بالا بر عهده آن است.

نحوه تصفیه آب و فاضلاب توسط فیلتر ممبران به این  طریق انجام می‌شود که نخست آب با استفاده از پمپ به فیلتر وارد می‌شود، سپس این غشای نیمه تراوا است که باید مانع عبور آلاینده‌های موجود در آب شود.

از دیگر کاربردهای فیلتر ممبران تصفیه آب، استفاده از آن برای کاهش سختی آب است. درواقع تمام آلاینده‌های موجود در آب با ظرفیت بسیار مناسبی از بین می‌روند.

فیلترهای ممبران دستگاه تصفیه آب نیمه صنعتی، معمولا دارای ظرفیت ۱۰۰ گالن هستند که با توجه به ظرفیت دستگاه و موارد استفاده از تعداد بیشتری فیلتر ممبران استفاده می‌شود.

تصفیه فاضلاب چیست

پیش از پرداختن به مفهوم تصفیه آب و فاضلاب، خوب است که در ابتدا بگوییم فاضلاب چیست.

اگر مکان زندگی شما به سیستم فاضلاب متصل است، هر زمان که ظرف‌ها را می‌شویید، لباس‌های خود را می‌شویید یا از سرویس بهداشتی استفاده می‌کنید، در واقع فاضلابی تولید کرده‌اید که باید از خانه شما خارج شده و به کانال اصلی فاضلاب برود.

 

فرقی نمی‌کند که این آب برای حمام، لباسشویی، مصارف صنعتی، بهداشتی یا سایر موارد مصرف شده است، به‌هرحال از طریق لوله‌کشی، ساختمان شما به سیستم جمع‌آوری فاضلاب منتقل می‌شود.

پس از خروج فاضلاب از خانه، با گرانش یا پمپاژ به تصفیه خانه فاضلاب منتقل می‌شود. البته در صورتی که زیر ساخت‌های اصولی برای تصفیه آب و فاضلاب در محل زندگی شما وجود داشته باشد.

تصفیه‌خانه‌ها، آلاینده‌ها را از فاضلاب خارج می کنند تا با خیال راحت راهی تالاب‌ها و نهرها شوند.

اگرچه شما هم مثل ما به کرات دیده‌اید که واحدهای متخلف صنعتی و بیمارستانی، لوله‌های فاضلاب خود را به طور مستقیم به رودخانه‌ها وصل می‌کنند و نقش اصلی تخریب محیط زیست و از بین بردن گونه‌های جانوری را بازی می‌کنند، اما امروزه با پیشرفت علم و دانش بشری، تعداد قابل توجهی از کشورها از مکانیزمی که عنوان شد برای هدایت و تصفیه آب و فاضلاب استفاده می‌کنند.

خب، اکنون با توضیحاتی که درباره فاضلاب دادیم، می‌توانیم به موضوع تصفیه فاضلاب بپردازیم.

حذف ناخالصی‌ها از فاضلاب قبل از ورود به سفره‌های آب زیرزمینی و یا رودخانه، دریا، نهر و قنات را تصفیه فاضلاب گویند.

آلاینده‌های آب ممکن است منابع نقطه‌ای داشته باشند یا منابع پراکنده. منابع نقطه‌ای همان لوله‌های انتقال فاضلابی هستند که مستقیما از بیمارستان و یا کارخانه به سمت رودها سرازیر است.

اما منابع پراکنده بسیار متنوعند و در بازه‌های زمانی متعدد وارد جریان آب می‌شوند. کودهای شیمیایی، ضایعات حیوانی وآفت‌کش‌ها در این دسته‌اند.

با شناخت انواع فاضلاب، راه‌حل مناسب‌تری برای تصفیه آب و فاضلاب، می‌توان یافت.

انواع فاضلاب

به‌طور کلی فاضلاب را به دو گروه عمده تقسیم‌بندی می‌کنند:

1. فاضلاب خانگی
2. فاضلاب صنعتی.

فاضلاب خانگی شامل آنچه در حمام، توالت و آشپزخانه از طریق لوله پساب انتقال پیدا می‌کند و به این لیست باید آب مصرفی لباسشویی و ظرفشویی را نیز اضافه کرد.

فاضلاب صنعتی، حاصل تولید فعالیت‌های صنعتی است که ممکن است حاوی مقادیر قابل توجهی اسید و مواد خطرناک باشد.

مراحل تصفیه فاضلاب

تصفیه آب و فاضلاب دارای سه مرحله است:

• مرحله اول

در این مرحله فاضلاب را وارد گردونه‌ای فلزی می‌کنند تا مواد جامد شناور در آن را جدا کنند. پس توسط فیلترهای کوچکتر، شن و سنگ‌ریزه‌ها از فاضلاب جدا می‌شود و در نهایت نیز کلر به اندازه کافی به محلول اضافه می‌شود.

لجن ته‌نشین شده، آب‌گیری می‌شود و برای سوزاندن یا استفاده به عنوان کود در نظر گرفته می‌شود. لجن فاقد هر گونه آلاینده خطرناک سمی و شیمیایی است.

• مرحله دوم

در مرحله اول از تصفیه آب و فاضلاب، حدود ۵۰ درصد از مواد آلی از بین می‌رود. در مرحله دوم که از باکتری‌های موجود در فاضلاب برای پاکسازی آن استفاده می‌‌شود، حدود ۸۵ درصد از مواد زائد حذف می‌شود. این مرحله وابسته به کاربرد فرآیند لجن فعال است.

طی فرآیند لجن فعال، لجن ته نشین شده در مرحله اول تصفیه، وارد مخزن هوادهی می‌شود و در آنجا در اثر ترکیب با هوای فشرده شده، بازیافت می‌شود.

به این ترتیب که باکتری‌ها برای مصرف مواد غذایی جدیدی که در مخزن هوادهی فراهم شده است، فعال می‌شوند و در نتیجه فاضلاب تصفیه می‌گردد.

• مرحله سوم

تصفیه آب و فاضلاب با هدف بازگرداندن مجدد فاضلاب به چرخه زیستی به‌طوری که برای آبزیان خطرناک نباشد و بر خالص بودن آن فزوده شود، به کمک مکانیسم‌های متعددی نظیر میکروفیلتراسیون، تبخیر، تقطیر، جذب کربن و رسوب شیمیایی نیز امکان‌پذیر است.

مزایای تصفیه فاضلاب

همان‌طور که پیشتر نیز گفته شد، بحران آب در عصر حاضر جدی است‌. یکی از راه‌هایی که در کوتاه مدت بازدهی قابل قبولی ارائه می‌دهد و نیاز به بسترسازی‌های متعدد هم ندارد، تصفیه فاضلاب است.

تصفیه فاضلاب، سبب کاهش فشار برای درخواست آب شیرین می‌شود و از طرفی هزینه‌های حمل و نقل و لوله‌کشی آب را نیز کم می‌کند.

تجمیع فاضلاب با متصاعد کردن گازهای سمی، اثرات زیست محیطی متعددی برجای می‌گذارد که با تصفیه آب و فاضلاب، باکتری‌ها و میکروب‌های بیماری‌زا و مخرب از بین ‌می‌روند.

یکی از کاربردی‌ترین ابزارها برای استفاده مجدد از پساب، استفاده از انواع پکیج تصفیه فاضلاب است.

پکیج تصفیه فاضلاب

با استفاده از پکیج تصفیه فاضلاب می‌توان یک تصفیه خانه کوچک را با تمام دستگاه‌ها و فرایندها در ابعاد کوچک ایجاد نمود.

پکیج تصفیه فاضلاب

این پکیج متشکل از مخزن‌های هوادهی، ته‌نشینی، ذخیره لجن و تماس کلر است که همین دستگاه‌ها در یک تصفیه خانه پیشرفته نیز وجود دارد.

این واحد پیش‌ساخته برای تصفیه آب و فاضلاب با اجرای فرآیندهای فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی برای تصفیه فاضلاب واحد‌های کوچک مسکونی و مجتمع‌های تجاری و بهداشتی مورد استفاده قرار می‌گیرد و درصد رفع آلایندگی و راندمان آن به حدی است که حتی برای تصفیه فاضلاب بیمارستانی نیز کاربرد دارد.

کاربرد این پکیج امروزه برای انواع مجتمع‌های تجاری، مسکونی و صنعتی اثبات شده است و قدرت این دستگاه برای تصفیه فاضلاب‌های بهداشتی سبب شده است تا برای تصفیه فاضلاب بیمارستانی نیز کاربرد داشته باشد.

پکیج تصفیه فاضلاب با نصب و راه‌اندازی راحت و ابعاد مناسب، بسیار مقرون به صرفه بوده و حتی قابلیت جابجایی پس از نصب را نیز داراست.

جمع‌بندی

در شرایطی که فعالیت‌های بشر، کره زمین را با گرمای بی‌سابقه مواجه کرده است و منابع آب شیرین هر روز محدودتر می‌شود، تصفیه آب و فاضلاب با هدف حفاظت از محیط زیست و استفاده مجدد از پساب برای مصارف متعدد صنعتی، بسیار حائز اهمیت است.

دستگاه پکیج تصفیه فاضلاب، به عنوان یک کارخانه مجهز در ابعاد کوچک و کاربردی می‌تواند فرایند تصفیه را تسهیل کند و سرعت ببخشد.